全 文 ：基于均匀设计法优化苞叶杜鹃高效快繁体系研究
顾地周
（通化师范学院生物系，吉林 通化 134002）
摘 要：以苞叶杜鹃嫩茎段为外植体，应用均匀设计法筛选最适合的培养基，结果表明，最适合嫩茎段腋芽萌发生长及茎段生
根的培养基为 DR+IAA 0.10 mg/L+NAA 0.08 mg/L+GA3 1.90 mg/L， 再生率达 99.3%以上。 以再生植株的茎节为材料进行快繁，在
45 d 的培养周期内增殖倍数平均达 5 以上，建立了苞叶杜鹃的高效快繁体系。
关键词：苞叶杜鹃； 组织培养； 快繁； 均匀设计
中图分类号：S685.21；S604+.3 文献标识码：A 文章编号：1004-874X(2010)08-0070-02
Uniform design for high efficient micropropagation system of
Rhododendron redowskianum Maxim.
GU Di-zhou
(Department of Biology, Tonghua Normal University, Tonghua 134002, China)
Abstract: Young stems of Rhododendron redowskianum Maxim.were used as explants and suitable medium compositions for axillary
bud growing and rooting of stems were screened through uniform design experiments. The results showed that DR+IAA 0.10 mg/L+NAA
0.08 mg/L+GA3 1.90 mg/L was the most suitable with a regeneration rate of 99.3%. Stems each with one node were cut from regenerated
shoots and cultured for propagation, and a 5-fold proliferation rate was achieved within 45 days. High efficient micropropagation system of
Rhododendron redowskianum Maxim. has been successfully established.
Key words: Rhododendron redowskianum Maxim.; tissue culture; micropropagation; uniform design
苞叶杜鹃（Rhododendron redowskianum Maxim.）又称
云间杜鹃，是杜鹃花科杜鹃花属矮生小灌木，国家三级重
点保护植物。《中国珍稀濒危保护植物名录（第一册）》中定
为渐危种，《中国物种红色名录》定为易危种[1]。其秋叶色彩
斑斓，花朵艳丽，可用于假山和地面的绿化，也可驯化为观
赏用盆景。因其生于高山冻原和石质山坡，植株耐贫瘠、抗
干旱，又是水土保持的好植物，对维持生态平衡起重要作
用，还可开发利用于耐寒、抗寒及抗病能力强的园艺新品
种，作为高山杜鹃育种的种质资源。苞叶杜鹃在我国分布
较少， 仅在长白山国家级自然保护区内有较大的种群面
积。 其种子、扦插等常规繁殖的萌发率和生根率极低，开
发和利用受到极大的限制。因此，在保护好现有野生资源
的同时，应对这一野生珍贵稀有植物进行离体快繁。 通过
愈伤组织再分化芽苗途径具有增殖系数高等优点，但仍存
在外植体诱导愈伤组织周期较长、 获得不定芽速度较慢、
愈伤组织长期连续增殖极易发生退化和变异等缺点。而相
对于愈伤组织再分化芽苗过程，腋芽增殖并同时生根的途
径不仅成苗速度快、繁殖系数高，而且遗传稳定性强、一步
成苗，可大大提高种苗生产效率。同时，应用均匀设计对苞
叶杜鹃嫩茎的腋芽生长伸长和茎段生根条件进行筛选，以
期获得最佳培养条件。目前同属其他种植物的组织培养已
有报道[2-3]。 但关于苞叶杜鹃高效快繁的报道迄今未见。
1 材料与方法
1.1 外植体材料的处理
2005 年 4 月初， 本课题组于长白山国家级自然保护
区管理委员会科学院植物园采苞叶杜鹃休眠枝条在实验
室内水培促使腋芽萌发。 待腋芽萌发并长至 3.0 cm 时剪
下，在超净工作台上用 75%酒精涮洗 30 s、饱和次氯酸钠
溶液浸泡 6 min、无菌水冲洗 8 次，再用无菌滤纸吸干表
面水分，切除被杀菌消毒剂损伤部分后切割成一叶一段作
为外植体备用。
1.2 腋芽萌发生长及茎段生根培养基的筛选
将外植体嫩茎段接种到 MS+GA3 1.80 mg/L 培养基上
进行腋芽萌发培养。 待外植体嫩茎段的腋芽萌发后长至
2.0 cm 时， 将其切下后切割成一叶一段转接到附加不同
浓度的 IAA、IBA、NAA和 GA3的 DR培养基中进行腋芽生
长伸长及生根培养，添加蔗糖 15 g/L、琼脂粉 7.5 g/L，调
节 pH 为 5.6，温度为 26（±2）℃，光照强度为 1 100 lx、光
照周期 10 h/d。 由预备试验可知浓度范围分别为 IAA
0.10～0.30 mg/L、IBA 0.10～0.30 mg/L、NAA 0.02～0.08 mg/
L、GA3 1.00～1.80 mg/L， 低于控制范围的植物生长调节物
质不能促使苞叶杜鹃生根和腋芽生长伸长；过高浓度的植
物生长调节物质导致幼苗基部膨胀或产生愈伤瘤和抑制
腋芽萌发生长， 继续培养根从膨胀部或愈伤瘤上发出，这
样的苗在移栽时根随愈伤瘤从苗基部脱落，移栽成活率几
乎为零， 可能是根与苗茎的纤维疏导组织连接不完整所
致。 为了提高苞叶杜鹃植株再生的速度和再生率，采用均
匀设计法 [4-5]，选用 U10（104）均匀表（表 1），每个处理数为
30，3次重复。同时考察了 IAA、IBA、NAA和 GA3浓度交叉
配比对苞叶杜鹃腋芽生长伸长及生根的影响。
1.3 高效快繁体系的建立
以节培法进行快繁，以苞叶杜鹃再生植株的茎节为材
料，即切割成一叶一段转接到优化后的腋芽生长伸长及生
收稿日期：2010-01-19
基金项目：吉林省科技厅资助项目（200705C05）；通化师范学院
自然科学基金（XS070080）
作者简介：顾地周（1973-），男，讲师，E-mail：gudizhou@163.com
广东农业科学 2010 年第 8 期70
C M Y K
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2010.08.064
X4
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
1.70
1.80
1.80
X3
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.04
0.03
0.02
X2
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
X1
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
水平
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
因素(mg/L)
表 1 腋芽生长和茎段生根培养基的 U10（104）因素及水平设计
根培养基中进行节增殖及生根培养。 统计计算出增殖周
期和倍数。
1.4 数据分析
数据分析和处理采用均匀设计（Uniform Design）软件。
2 结果与分析
2.1 改良 MS 培养基中不同植物生长调节物质浓度交叉
配比对苞叶杜鹃腋芽生长及茎段生根的影响
所得数据（表 2）经均匀设计软件处理，得回归方程
Y=62.6-60.2X1+218X3+11.9X4，复相关系数 R=0.9103，检验
值 Ft＝9.677，临界值 F （0.05,3,6）＝4.757，Ft＞F （0.05,3,6），回归方程显
著。 同理对各方程项进行显著性检验可知，各方程项对 Y
影响均显著。 根据回归方程求出 Y 的最优组合为 X1=
0.10、X3=0.08、X4=1.80， 在此组合基础上求得最优解 y=
95.5，此解为方程解析解，需按公式 Y=y±uα·s（其中 y 为在
最优组合基础上求得的最优解，uα为正态分布的双侧分
位数，s为剩余标准差）计算出优化值区间估计为 Y= 95.5
（±9.74），即 85.76%～105.24%。 通过计算各方程项对回归
的贡献值 （U1＝166，U3＝176，U4＝99.8） 和贡献率 （U1/U＝
36.1%，U3/U＝38.4%，U4/U＝21.7%） 可知，IAA 和 NAA 对再
生率的影响相近且显著大于 GA3，因 GA3的浓度与再生率
呈正相关，猜测 GA3浓度在 1.80 mg/L 以上有较高的再生
率，又以 GA3浓度为 1.80、1.85、1.90、1.95、2.00 mg/L，附加
IAA0.10 mg/L 和 NAA0.08 mg/L 做了 5 个梯度试验，3 次
重复，结果发现 GA3浓度为 1.90 mg/L 时再生率最高。 因
此， 将苞叶杜鹃嫩茎段接种到附加 IAA 0.10 mg/L+NAA
0.08 mg/L+GA3 1.90 mg/L 的 DR 培养基中，培养 15 d 嫩
茎基部开始出现根锥，18 d 后腋芽开始萌动生长，继续培
养至 30 d 嫩茎基部直接发出 3～5 条不定根 （图 1），45 d
后苗高可达 3.5 cm 以上， 有的产生了侧根， 根和苗的形
态、发育均正常，再生率达 99.3%以上，在估计区间范围
内，且比所有试验 Y值都大。 可见，苞叶杜鹃腋芽萌发生
长及茎段生根的最佳培养基为 DR+IAA 0.10 mg/L+NAA
0.08 mg/L+GA3 1.90 mg/L。
2.2 高效快繁体系的建立
采取节培法 [6]进行继代快繁，待苞叶杜鹃茎段生根的
苗伸长至 4.0 cm以上时， 在超净工作台上打开培养瓶留
一叶剪下苗干， 将其切割成一叶一段再转接至培养基
DR+IAA 0.10 mg/L+NAA 0.08 mg/L+GA3 1.90 mg/L中进
行节增殖和生根培养。 45 d为 1个增殖周期，每瓶增殖倍
数平均达 5倍以上（图 2）。
2.3 炼苗和移栽
待苗根长至 2.5 cm 以上时，从培养瓶中取出试管苗，
在含有 5 mg/L杀毒矾溶液中洗去苗上残留的琼脂， 然后
植入经杀毒矾 50倍液消毒过的腐烂松针、 泥炭土和蛭石
（1∶3∶1）混合的基质中，用透光良好的塑料薄膜覆盖以保湿
保温，温度控制在 20（±2）℃，湿度保持在 80%，每天自然
光照 10 h， 每天中午通风换气 10 min，7 d 后揭去薄膜，
每天早晚喷洒清水各 1次，成活率达 96%以上（图 3）。
注： 表中 X1为 IAA 浓度、X2为 IBA 浓度、X3为 NAA 浓度、X4
为 GA3浓度、Y 为再生率，表 2 同。
Y(%)
81.70
89.00
69.20
83.20
63.00
82.90
81.00
71.00
74.40
77.80
X4
1.40
1.80
1.30
1.80
1.20
1.70
1.10
1.60
1.00
1.50
X3
0.05
0.04
0.02
0.06
0.03
0.03
0.07
0.02
0.04
0.08
X2
0.20
0.30
0.15
0.10
0.25
0.25
0.10
0.15
0.30
0.20
X1
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
处理号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
因素(mg/L)
表 2 腋芽生长和茎段生根培养基的 U10（104）均匀设计及结果
图 1 腋芽萌发及茎段生根
图 2 节增殖和生根培养
71
C M Y K
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3 结论与讨论
本试验结果表明 ， 培养基 DR+IAA 0.10 mg/L +
NAA0.08 mg/L+GA3 1.90 mg/L 对苞叶杜鹃腋芽生长伸长
同时茎段生根的诱导效果最好， 说明在培养基中同时加
入适当浓度的 IAA 和 NAA 可促进茎段的生根速度并提
高生根率，这可能是不同种植物的生根机理不同等原因。
在培养基中添加 1.90 mg/L 的 GA3加快了腋芽的萌发和
生长伸长；继代快繁采取节培法，以苞叶杜鹃再生植株的
茎节为材料， 即切割成一叶一段转接至优化后的培养基
DR+IAA 0.10 mg/L+NAA 0.08 mg/L+GA3 1.90 mg/L 中
进行节增殖同时生根培养，遗传稳定性好，速度快、成苗
率高，从而缩短了增殖周期，提高了增殖倍数，方法简捷，
经济实用，可操作性强，达到了快速增殖的目的。 应用均
匀设计法处理和分析数据大大缩短了培养基配方的摸索
周期。 本研究结果证明，已成功建立了苞叶杜鹃的高效离
体快繁体系，达到了预期目的。
近年来，德国、意大利、比利时等国的高山杜鹃已驯
化为园艺栽培种进入中国市场。 在我国，仅甘肃、云南等
少许高山品种得到引种。 苞叶杜鹃是长白山珍贵的野生
高山植物资源，至今未得到引种和开发利用。 本试验结果
可能对长白山高山杜鹃的开发利用和工厂化育苗有一定
的参考意义。
参考文献：
[1] 汪松,解焱.中国物种红色名录（第一卷）[M].北京：高等教育出版社，
2004：304-464.
[2] 顾地周 . 牛皮杜鹃的组织培养和快速繁殖 [J]. 植物生理学通讯，
2008，44(1):136.
[3] 顾地周，朱俊义，曹逊，等.短果杜鹃组培快繁及其种质试管保存培
养基的筛选[J].东北林业大学学报，2009，37(4)：8-10.
[4] 顾地周 ，朱俊义，姜云天，等 .东北刺人参组培快繁培养基的筛选
[J].林业科学研究，2008，21(6)：867-870.
[5] 方开泰.均匀设计—数论方法在试验设计的应用[J].应用数学学报，
1980，3(4):363-372.
[6] 顾地周 ，丛小力，宋利丽，等 .木通马兜铃的组织培养和快速繁殖
[J].植物生理学通讯，2008，44(1):136.
图 3 试管苗移栽
赤霉素对万寿菊株高及花期的影响
陈海妹
（海口市园林科学研究所，海南 海口 570206）
摘 要：应用不同浓度的赤霉素（GA3）对万寿菊安提瓜系列进行喷施处理，结果表明：合适浓度的 GA3喷施具有促进万寿菊株
高增加、提早开花及缩短花期的作用。 在 50～1 500 mg/L 浓度范围内，GA3浓度与株高增加呈正相关（r＝0.906）、与花期长短呈负相
关（r＝-0.977）。 800 mg/L 和 1 500 mg/L GA3处理后，万寿菊株高分别为 32.5 cm 和 33.5 cm、比清水对照增加 62.5%和 67.5%，提前
开花天数均为 4.00 d，花朵数均为 26.5朵，比其他处理效果更好。
关键词：赤霉素； 万寿菊； 株高； 花期
中图分类号：S681.9 文献标识码：B 文章编号：1004-874X(2010)08-0072-02
万寿菊（Tagetes erecta）是常见的 1年生草本花卉，是
典型的短日照植物，在海南地区常见于 10 月至翌年 2 月
栽培，常用于元旦、春节摆花以及花坛、花境的造型布景
观赏，是南方的主要花卉栽培品种之一。 由于万寿菊在短
日照下易于花芽分化，提早开花，造成株型矮小，因而影
响其观赏效果。 园林栽培中通常采用光照处理，可以增加
株高，但花期延迟、费工耗时，且能源消耗大，不适合大规
模栽培。 而赤霉素（GA3）是目前生产上应用较为广泛的植
物生长调节剂，具有促进茎的伸长生长、打破休眠、诱导
开花的生理效应，且具有价格低廉、低毒高效、内吸性强、
效果明显等优点[1-2]。 目前未见 GA3在万寿菊株高及花期
调节的相关报道。 因此，本试验研究不同浓度 GA3对万寿
菊株高及花期的影响，人为调控花期、株形和株高，增强
其观赏效果，以期为提高园林部门的生产效益、美化城市
园林景观提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为万寿菊安提瓜系列（Antigua）盆栽，橙色
花。 GA3采用 75%赤霉酸结晶粉（商品名 920，由上海同瑞
生物科技有限公司生产）。
1.2 试验方法
试验于 2008年 10月至 2009年 2月在海口市园林科
学研究所花卉示范基地进行。 供试万寿菊小苗 2008年 10
月 19日上盆，上盆后 3～4 d（10月 24日）分别用不同浓度
的 GA3喷施 1次，10月 29 日摘心， 之后每隔 5 d 喷施不
同浓度的 GA3 1 次，连喷 3 次，共处理 4 次。 设 GA3浓度
为 0 （清水喷施 ，CK）、50、200、500、800、1 500、3 000、
5 000等 8个处理。 每个处理 50盆，随机区组排列。
收稿日期：2010-01-22
作者简介：陈海妹（1972-），女，园艺师，E-mail：1003412839@qq.
com
广东农业科学 2010年第 8期72
C M Y K